I . Центробежный измеритель окорооти

Центробежный тахометр (рис.3.27) представляет ообой ме­ ханическое устройство, в котором выходной сигнал - перемещение муфты 3 - является функцией измеряемой окорооти вращения.

Рис.3 .2 7 .Центробежный измеритель скорости:

а) принципиальная схема; б) кинематическая схема

Ось I измерителя скорости сцепляется с валом объекта. На оси с помощью магнитов закреплены грузики 2. При вращении оси возникают центробежные оилы, под действием которых грузы сим­ метрично раоходятся. Шарнирно связанная о грузами муфта 3 пе­ ремещается до тех пор, пока центробежные оилы не уравновесят­ ся силой пружины 4. Центробежные силы являютоя функцией ско­ рости вращения, поэтому установившемуся значению угловой ско­ рости вращения вала Q соответствует определенное положение муфты.

Вывод уравнения движения измерителя производится из усло­ вия равновесия муфты:

Рис.3.28. Диаграммы сил, действующих в узлах центробежного измерителя

Аналитическое выражение для центробежной оилы, приведен­ ной к центру масс муфты, определяем из условия равновесия

ИЛИ

Ии кинематической схемы (рис.3 .2 7 ,б)

Подотавив (3.29) - (3.30) в уравнение (3 .2 8 ), получим линеариэованное уравнение движения центробежного иимерителя окорооти в отклонениях

где

s T+Zm jFfiJ

ктралО. + 2трг£2

Переходя к изображениям Лаплаоа для ДД и Дх , определя­ ем передаточную функцию измерителя

тока с независимым возбуждением, напряжение которого линейно зависит от скорости вращения якоря. На рис.3.29 показаны прин­ ципиальные схемы тахогенераторов с независимым возбуждением и с возбуждением от постоянных магнитов.

Входной величиной тахогенератора является измеряемая ско-

роок вращения якоря £2 , выходной величиной - напряжение на зажинах V . Принцип действия тахогенератора основан на ис­ пользовании закона электромагнитной индукции. При вращении якоря, оочлененвого о валон объекта, в обмотке якоря наводитоя э •д •о•

где Ф - магнитный поток возбуждения;

с- конструктивная постоянная тахогенератора.

Рис.3.29. Тахогенераторы постоянного тока:

а) о независимый возбуждением; б) с возбужденней от постоянных

нами нарушения линейности характеристики являются реакция яко­ ря и падение напряжения в щеточно-коллекторном узле. В каче­

(рис.3 .30). в пазах статора асинхронного тахогенератора разме­

пропорциональное скорости вращения ротора. При неподвижном ро-ч торе напряжение на клеммах генераторной обмотки равно нулю из^. за перпендикулярности магнитных осей обмоток. При вращении р<к тора в нем индуктируется з .д .с . вращения. Ток ротора, обуолов^ ленный з .д .с . вращения, создает поперечный магнитный поток Фпп>

Рис.3.30. Тахогенератор переменного тока:

а) принципиальная схема; б) статическая характеристика; в) фа­ зовая погрешность

В результате в генераторной обмотке наводитоя з . д .с ., амплиту­ да (действующее значение) которой линейно зависит от окорооти вращения ротора, а чаотота определяется чаототой источника пе­ ременного тока. Для тахогенераторов переменного тона характе­ рен фазовый одвиг выходного напряжения по отношению к напря­ жению источника питания. Фазовый сдвиг определяется наличием трансформаторной з .д .с . Етр генераторной обмотки И8-за неперпендикулярности магнитных ооей обмоток и составляет 30 - 40° (рис.3 .30,в ).

Статическая характеристика тахогенератора, работающего на нагрузку, является нелинейной (рио .3 .30,6).

Отклонение от линейной зависимости определяется реакцией цепи генераторной обмотки и возрастает с увеличением окорооти вращения ротора. Сравнительная оценка тахогенераторов постоян­ ного и переменного тока как измерителей оворостей показывает, что тахогенераторы переменного тока предпочтительней с точки зрения надежности и стабильности характеристик. Крутизна ха­ рактеристик обоих типов тахогенераторов примерно одинакова в составляет 0,5 - I в/об/мин. Преимущество тахогенераторов по­ стоянного тока оостоит в отсутствии фазовых одвигов выходного напряжения.

В настоящее время в технике автоматического управления при­ меняются тахогенераторы типа АТ, тахометрические агрегаты ти-

Под действием оилы F чувствительный элемент I будет перемещатьоя относительно корпуоа до тех пор, пока сила пружины

будет дана более строгая овязь между ускорением и отклонением чувствительного элемента.

Отметим также, что акселерометр реагирует только на кажу­ щееся ускорение Уд , которое вызывается негравитационными или поверхностными силами (для летательного аппарата это сила тя­ ги и аэродинамические силы). Гравитационные силы прикладываются одновременно к корпусу акселерометра и к грузику, по­ этому движения груза относительно корпуоа они не вызывают.Таким образом, акоелерометр измеряет действительное ускорение с точ­ ностью до гравитационной составляющей. Указанная погрешность измерения учитывается и специальными методами компенсируется.

В системах управления летательных аппаратов широко приме­ няются маятниковые акселерометры. Рассмотрим их более подробно.

2. Маятниковые акоелерометры

Упрощенная охема маятникового акселерометра изображена на рио.3.32. Под действием инерционной силы Fx - ~mVa маятник о грузом I отклоняется. Отклонению маятника препятствует сила

раотяжения Fnp пружины 2. Жеоткооть пружины можно подобрать так» что угол отклонения маятника с* будет пропорционален инерционной оиле Г и, оледовательно, кажуцемуоя ускорению Vg . В практических охемах пружина как противодейотвупций элемент применяется редко, так как ее жеоткооть

ной с грузом. Подвижная рамка вместе с обмоткой и грузиком может поворачиваться вокруг оси ъ ,пере-

оекая силовые линии постоянного магнита. Магнит жеотко свя­ зан с корпуоом прибора.

При наличии ускорения Va под действием сил инерции груз I будет отклоняться, перемещая ползунов потенциометра 2. С выхо­ да потенциометрического датчика сигнал , пропорциональный углу отклонения маятника & , поступает в усилитель 3 и далее проходит в обмотку подвижной рамки 4 (переключатель П нахо­ дится в нижнем положении). Ток обмотки, взаимодействуя о по­ лем постоянного магнита 5, создает компенсирующий момент MflC ,